研究背景:下颌骨缺损常导致面部畸形和功能障碍,目前作为下颌骨缺损修复金标准的血管化游离腓骨移植,受到供区骨量及形态的限制,缺少个性化定制的特点。聚醚醚酮（Polyetheretherketone,PEEK）拥有与骨结构相似的弹性模量以及极好的生物相容性,但均质PEEK材料具有生物惰性,作为支架使用时缺乏与周围骨组织的结合,因此,作为骨代替材料应用时只能与宿主骨组织机械结合,后续发生感染的风险较高。本研究在现有的均质PEEK材料制备及应用研究完善的基础上,拟将PEEK和具备良好的生物活性、生物相容性和骨传导性的羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）通过3D打印复合制造,以期获得同时具有生物活性及良好力学性能的骨植入材料,并通过对复合材料进行亲水改性,以进一步提高材料的细胞亲和力及成骨活性。研究目的:通过熔融沉积3D打印技术制备出HA/PEEK,对其表面进行亲水改性,并对材料性能、生物相容性和体内外成骨作用展开研究,为新型PEEK材料的临床应用提供科学依据。研究方法:1.采用熔融沉积成形（FDM）的方式,3D打印出HA/PEEK复合材料,通过扫描电镜观察成分间的相容性,并进行力学性能分析,筛选出力学性能良好的HA含量用于后续实验的样件打印。2.运用丙烯酸—乙二胺（Polyacrylic acid-Ethylenediamine,PAA-EDA）方案工艺路线对复合材料进行改性,以构建具有超亲水表面的HA/PEEK复合材料,采用材料表面表征,细胞毒性试验、细胞黏附及繁殖试验等体外细胞试验,系统评价表面改性后的复合支架的生物相容性。3.建立新西兰兔下颌骨缺损模型,将HA/PEEK复合支架植入骨缺损处,通过大体观察、Micro-CT检测等实验分析各组材料植入体内4、8、12周后的骨整合效果。研究结果:1.通过FDM法制备了 HA/PEEK复合材料的丝材,HA含量为10 wt%、20 wt%、30wt%,HA颗粒均匀分布在复合材料表面和基体上,没有明显的团聚。2.随着HA含量的增加,HA/PEEK复合材料的模量增加,强度降低。其中在V-90°的打印方向组复合材料的机械强度最低,H-0°打印方向组的机械强度最高。3.通过PAA-EDA改性技术制备的具有超亲水表面的PEEK支架,其亲水性能和粗糙度显著增加,可促进细胞的黏附和生长。与纯PEEK支架相比,PEEK-PAA-EDA支架在体外表现出更高的细胞亲和度和矿化能力。4.成功构建新西兰兔下颌骨缺损模型,将20 wt%HA/PEEK-PAA-EDA、PEEK-PAA-EDA、纯PEEK、20 wt%HA/PEEK分别植入缺损处,观察时间为4周、8周、12周,对骨结合样本进行Micro-CT检测,结果显示20 wt%HA复合打印和PAA-EDA表面改性都会促进缺损区域新骨形成以及提高新生骨密度及质量等,其中20 wt%HA/PEEK-PAA-EDA的成骨效能表现最佳。研究结论:PAA-EDA亲水改性的20 wt%HA/PEEK复合材料具有良好的力学性能和生物相容性,具有促进成骨分化和骨整合作用。